《先立后破 鼓励创新 “氢”装上阵》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-03-11
  • 发展氢能产业是实现“双碳”目标、推动能源改革的重要路径之一。今年全国两会期间,氢能布局、燃料电池及制氢技术等领域成为代表委员建言献策的热点之一。我国氢能产业现状如何?该如何布局和突破?多位代表委员结合基层实践提出深度思考和建议。

    各地跃跃欲试 加速布局

    科技部与山东省政府共同组织实施“氢进万家”科技示范工程、全国首个“氨氢产业联盟”获批落户宁夏、上汽红岩鄂尔多斯基地氢能汽车正式下线……两会期间,科技日报记者从多位代表委员处获悉,近年来,全国多地加速布局氢能产业相关项目,为行业发展和技术创新带来诸多革新和突破。

    全国人大代表、宁夏电力投资集团有限公司信息中心业务主管方敏介绍,宁夏积极开展氨氢融合的前沿研究及实践工作。“目前,我们集团与厦门大学合作的氨氢燃料替代煤炭的火电碳中和示范项目已经立项;我们联合多家企业和科研院所组建的宁夏氨氢产业联盟也于年初正式获批。”

    “近年来,氢能产业受到国家和地方政府的高度重视,产业政策及标准、法规体系逐步完善,技术创新成效显著,基础设施建设以及车辆推广初具规模。”全国人大代表、宝泰隆董事长焦云说,以东北地区为例,众多煤化工企业在生产过程中产出丰富的工业富产氢,当地优越的风、光资源也成为电解水制氢的最大优势,发展氢能产业不仅可发展新经济、培育新动能,还对实现东北老工业基地经济振兴和共同富裕都具有非常重要的现实意义。

    先立后破 规划先行

    开发利用氢能源的潜力显而易见,发展中的问题也不容忽视。全国人大代表、天能控股集团董事长张天任在调研中发现,目前我国氢能产业发展存在资本纷纷涌入出现低水平重复建设苗头、氢能的应用场景单一、工业副产氢的利用率不高等问题。

    全国政协委员、全国工商联常委、河北省工商联主席刘劲松在接受科技日报记者采访时介绍:“近年来保定市谋划了氢能公交项目、氢能物流项目等3个氢能应用场景,这个过程中也遇到了一些亟待破解的难题,例如顶层设计不完善、企业自主研发压力大、运作模式不成熟、氢能产品质检能力低等方面的问题。”

    “从全国看,一方面,我国氢气制备工业产能严重不足;另一方面,各地氢能规划和氢能产业园区建设已呈现过热苗头,存在盲目性、碎片化的问题,将导致氢能产业低水平重复和资源浪费,影响我国氢能产业健康发展。”全国政协委员、民盟宁夏区委会主委冀永强说。

    针对上述情况,加强顶层设计、给予政策支撑是众多代表委员较为集中的呼声。张天任代表、冀永强委员都在今年两会中提出制定出台氢能产业发展规划、统筹氢气储运网络体系建设等相关建议。此外,刘劲松还建议,加快落实《中华人民共和国能源法》出台,支持保定等具备良好产业基础的地区先行试点,支持汽车企业建设液氢生产制造、道路运输、液氢加氢站项目,开展液氢民用领域应用探索。同时,减免氢能产业相关环节费用,放宽行政审批要求,简化审批程序,给予免检、免税等政策支持。

    考虑到东北地区氢能产业现状,焦云提出对氢能产业发展实施差别化鼓励性政策的相关建议。“东北氢能产业发展具有优势基础,建议对东北地区优质煤炭清洁高效利用项目、氢能源基础设施项目等给予金融政策倾斜和特别补贴,加速上游制氢、储氢、加氢环节产业链构建。”

    氢能产业高质量发展呼唤技术突破

    此外,氢的制取、储存、运输、应用技术也成为备受关注的焦点。张天任表示,相较于发达国家,目前国内的部分技术尚不完善,氢能和燃料电池关键技术装备发展相对滞后。基于此,建议鼓励引导企业加强技术创新,具体而言,可围绕关键核心技术梳理清单,通过“揭榜挂帅”方式,支持龙头企业以及技术创新型企业开展攻关,引导行业、企业、科研院所合力攻关,共享技术资源,突破关键共性技术。

    “从碳排放要求来看,电解水制氢纯度可高达99%以上,且产生的杂质是水和氧气,符合我国清洁低碳、安全、高效的能源政策和战略方向。”冀永强认为,光伏、风电等可再生能源制氢应成为未来制氢的主攻方向,虽然它消耗的一次能源是电,但它能把间断性不稳定的风电、太阳能等直接转化为氢能。“西北地区太阳能和风能资源非常丰富,因此我建议支持部分有条件的西部地区开展关键领域技术攻关,探索可持续的、具有良好经济效益的商业运营模式,为全国绿氢应用提供可借鉴、可复制的成熟经验。”

    此外,刘劲松认为,应加大氢燃料电池基础科研投入,同时筹备国家级氢能检测公共服务平台、国家级燃料电池检验检测中心等机构,在资质申报审批、科技项目支撑等方面给予引导和支持,开展氢能全产业链测试评价和地方标准体系建设。

  • 原文来源:http://www.cnenergynews.cn/
相关报告
  • 《热点聚焦|绿色转型如何更好“氢”装上阵?》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-03-12
    • 2025年政府工作报告指出,要协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型。氢能作为一种清洁零碳能源,是未来国家能源体系的重要组成部分,也是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。 中国是世界上最大的制氢国。近年来,中国可再生能源制氢产业蓬勃发展,截至2024年年中,中国已规划可再生能源制氢项目超过350个,规划产能近700万吨,其中已建成运营近80个,建成运营产能超10万吨/年。 江苏较早布局和推动氢能装备产业化,已初步形成涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等较为完整的产业链条。数据显示,江苏氢能产业链相关企业和机构超过300家,企业数量占全国总数量的8.5%,位居全国第二。 尽管前景广阔,但氢能产业仍面临多重挑战。 全国人大代表、中天科技集团董事长薛济萍连续多年带来氢能相关建议,他认为,一方面,氢能相关政策的连续性和稳定性不足,氢能的标准体系建设尚不健全,从而引发市场信心不足;另一方面,绿氢制造成本仍居高不下,市场需求不足,接受度低。 “氢能领域涉及氢气的制备、运输、存储、使用等多个环节,某一个环节的缺失,或无法高效发展和运行,都会限制氢能领域的整体发展和商业应用。”苏州大学能源学院特聘教授韩东麟举例说,从固体氧化物燃料电池领域来看,技术成本包括电池片的制备、电堆组装、系统集成在内的技术成本依然较高,和其他相对成熟的技术比如锂电等相比,暂时没有形成压倒性的技术优势,虽然有分布式发电这样独特的应用场景,也没有形成非它不可的局面。 而在产业化方面,韩东麟关注到,相关技术从基础研究走向应用研究过程当中存在“断档”。“高校和企业之间缺乏有效、精准的信息对接和沟通。高校不知道企业的实际问题和产业关注点;企业不知道高校某些课题组的技术长处,所以很多时候因为有效沟通环节缺失,会导致信息错位。” “目前,全国范围内具备对氢能装备、部件及相关材料进行检测的机构非常少,且检测标准缺乏。”江苏省氢能装备产品质量检验检测中心主任邵东亮表示,亟须建设一个可以促进企业、科研院所和检验检测机构三方合作的平台,来填补氢能产品试验检测能力空白,而放眼全国,技术支撑有力、产业优势突出的江苏有能力填补这一空白。 就在不久前,国家市场监督管理总局正式批复同意,由省特检院筹建国家氢能装备产品质量检验检测中心。该中心也是江苏省首个“国字号”氢能科创平台,其建设将填补我国氢能装备产品试验检测能力的空白。 “随着行业竞争和技术进步,电解槽、储运等关键设备成本逐年降低,为未来绿氢替代传统能源提供了可能性。”放眼未来,薛济萍建议,现阶段可出台相关政策,对绿氢生产企业进行成本补贴,并为绿氢在交通、电力、工业等领域的市场推广提供保障。 而在技术研发方面,国内氢能技术进步迅速,但液氢装备技术等与国外先进技术存在一定差距。业界期待,政府加大对氢能领域的科技投入,通过政策支持,搭建产学研合作平台,鼓励企业和科研机构开展联合攻关,创新组织模式,促进高校、科研机构与企业之间的技术交流与合作,加快氢能领域“卡脖子”技术及装备的突破与应用。 “氢能技术在我国还是一个相对前沿的技术,但是氢能技术的优势非常明显,如果现在只是依靠市场来进行选择和甄别的话,现阶段的氢能技术显然没有办法和锂电等其他技术抗衡。”韩东麟建议,在政策上要做好长远规划从政策角度给予氢能技术发展一定的保护,和试错的宽容度;同时,政府需要匹配基建,引导和保障技术的民用化,来保障氢气的使用。 就在今年2月,省发展改革委、省工信厅出台《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案》,提出到2030年,江苏省将初步形成清洁低碳、安全高效的氢能供给及应用体系,建设加氢站100座以上,推广燃料电池汽车超过1万辆,并成为科技创新前沿化、装备制造高端化、场景应用多元化的氢能产业高地。一个更加“清洁”的未来或许并不遥远。
  • 《“氢”装上阵,助力航空碳中和》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-06-07
    • 今年以来,全球氢能航空领域的探索活动愈加活跃。在英国,一架19座的氢电动力飞机实现试飞,时长约10分钟;美国一架40座的氢动力飞机完成试飞,时长约15分钟;前不久,中国首款四座氢燃料内燃机飞机验证机也成功首飞。法国《回声报》一篇题为《2023,氢动力飞机元年》的文章认为,全球低碳航空已处于起步阶段。 当前,全球航空业产生的二氧化碳排放量约占全球碳排放总量的2.5%。据相关预测,未来20年全球旅客年增长率约为3.7%,到本世纪中叶航空业体量将至少翻一番。为了实现2050年净零排放这一行业目标,航空业多条低碳技术路线正同时推进,氢动力飞机便是其中之一。 航空业碳排放主要来自化石能源燃烧,氢能被认为是化石能源的最佳替代。氢燃料不仅绿色低碳,还比现在最主要的航空燃料——航空煤油具有更高的单位重量能量密度。在提供相同能量的条件下,氢燃料重量仅相当于航空煤油的24%。对于“为减少每一克重量而奋斗”的飞机而言,这部分减重的重要性不言而喻。 不过,氢本身虽轻,但储存氢绝非易事。 首先是存储体积大。常温标准大气压下,氢分子以密度很小的气态形式存在,同等能量下体积约是航空煤油的2750倍。为节省空间,通常采用272倍大气压对氢气进行增压储存,还可以选择在大气压下降温至零下253.87摄氏度使氢分子转化为液态。从系统复杂度而言,压缩氢气方案实施起来相对简单,但需要付出更高的空间和重量代价。低温储存的液氢相对密度更大,对于未来的商用航班,液氢的方案更加现实可行。 其次是安全储存难。无论采取哪种储氢方式,对密封性的要求都比传统燃油系统更复杂。这是由于氢分子远小于航空煤油,更容易从管路缝隙中逃逸;对于液氢储存,还必须考虑恒温条件的实现问题,否则升温气化后体积膨胀的氢有可能导致燃料箱内压强骤增而直接爆炸。航天领域的液氢储存系统相对比较简单,氢氧发动机火箭都是在起飞前才加注低温液氢,且边加注边向大气中排放氢气,以避免液氢升温气化造成的燃料箱压力超过结构强度极限——火箭起飞前喷出的白雾便是由此产生。相对于数分钟的火箭发射而言,飞机飞行时间长达数小时,必须寻求更为可靠的储存方式。 现在,新型复合材料的发展为储氢环节提供了支持。相对于传统金属材料来说,相同强度的复合材料结构所需付出的重量代价更小。就液氢储存罐而言,新型复合材料可以极大地减少其重量并增加有效容积。例如,一些国家研制的碳纤维复合材料燃料罐,同等容积下比现有最先进的航天低温罐减少了75%的重量。 当前主流的动力技术路线通常有3种。其一是氢燃料电池,通过化学反应产生电能,驱动电动机产生推力。其二是氢燃料内燃机,类似于传统汽油内燃机,但燃料改为了液氢。由于相同工作容积下发生氧化还原反应的氢气流量较小,使得这两种方案功率密度较小而更适用于小型飞机。对于更大重量的民航客机,未来的选择应与现有涡扇发动机的推进方式相仿——通过点燃更大流量的氢气以驱动涡轮、产生动力,从而使发动机获得更大的功率密度。 随着制氢产业日趋成熟,氢能源飞机也有望实现快步发展。可以预见,类似乘用车从燃油向电动的技术更新,民用航空器的低碳转型也将推动行业升级换代,促进民航业基础设施改进创新,并对拉动上下游产业发展等产生重大影响。